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10. ÁCIDOS NUCLEICOS

Son biomoléculas formadas por C, H, O, N y P. Son moléculas fibrilares gigantes, no ramificadas, que contienen la información genética para el desarrollo de los seres vivos y para su multiplicación, así como para su propia lectura. Como otras biomoléculas, los ácidos nucleicos están formados por subunidades o monómeros llamados nucleótidos. Pero, a diferencia de otros monómeros, los nucleótidos son, a su vez, moléculas complejas formadas por varias subunidades: Un azúcar pentosa: ribosa (ARN) o desoxirribosa (ADN). Una molécula de ácido fosfórico. Una base nitrogenada.

BASES NITROGENADAS

Son moléculas cíclicas de C, H, O y N. Pueden ser de dos tipos: pirimidínicas y púricas. Bases pirimidínicas: derivan de la pirimidina. Tienen sólo un anillo hexagonal: timina (T), citosina (C) y uracilo (U). Bases púricas: derivan de la purina. Tienen dos anillos unidos: adenina (A) y guanina (G).

NUCLEÓTIDOS

Los nucleótidos se forman por la unión de las tres moléculas. La unión entre la pentosa y la base se hace por un enlace N-glucosídico, con pérdida de una molécula de agua, entre el –OH del C-1’ de la pentosa y el H del N-1 (pirimidinas) o del N-9 (purinas) de la base. La molécula resultante se denomina nucleósido. El nucleósido se une, mediante enlace éster, a una molécula de ácido fosfórico por el C-5’ de la pentosa, formando así un nucleótido.

ÁCIDOS NUCLEICOS

Los ácidos nucleicos son polinucleótidos, moléculas formadas por la unión de nucleótidos mediante enlaces fosfodiéster entre el grupo fosfato de un nucleótido y el C- 3’ de la pentosa de otro. Todo polinucleótido tiene un extremo 3’ y otro 5’. Por convenio, se considera el extremo 5’ como el comienzo de la cadena. Los polinucleótidos se diferencian entre sí por el tipo, número y secuencia de nucleótidos.

TIPOS DE ÁCIDOS NUCLEICOS

Existen dos tipos de ácidos nucleicos: el ADN, o ácido desoxirribonucleico, y el ARN, o ácido ribonucleico. Se diferencian en la estructura y composición: ADN. Forman cadenas dobles. La pentosa es la desoxirribosa. Las bases presentes son: A, G, C, T. ARN. Cadenas sencillas. La pentosa es la ribosa. Bases: A, G, C, U.

ADN

Se encuentra principalmente en el núcleo celular, formando la cromatina y los cromosomas, aunque también se halla en el interior de mitocondrias y cloroplastos.

Estructura: modelo de doble hélice de Watson y Crick

En 1953 Watson y Crick presentaron en la revista Nature su modelo de estructura para el ADN. En 1962 recibirían el Premio Nobel por dicho descubrimiento, junto a Maurice Wilkins. El modelo propuesto por Watson y Crick presenta las siguientes características: El ADN forma, en general, una doble hélice formada por dos cadenas polinucleotídicas, enrolladas entre sí, enfrentadas por sus bases y unidas por puentes de H. El conjunto recuerda a una escalera de caracol, con el esqueleto de ribosa-fosfatos como pasamanos y las bases nitrogenadas como los peldaños de la escalera. Las dos cadenas son helicoidales dextrógiras, enrolladas alrededor de un eje imaginario. Las cadenas son antiparalelas, es decir, se disponen en sentidos opuestos: una va de 3’ a 5’ y la otra en dirección 5’ a 3’. Las pentosas fosfato están al exterior, formando un esqueleto común a todos los ADN. Las bases, hacia el interior. Se asemeja una escalera de caracol, con pentosas fosfato como ‘pasamanos’ y las bases como ‘peldaños’. Las bases son complementarias, hay una correspondencia entre las bases de ambas cadenas. La A siempre se enfrenta a la T y la G a la C (base púrica frente a pirimidínica). Así, conociendo la secuencia de una cadena podemos conocer la otra. La molécula se mantiene estable gracias a los puentes de H entre las bases. La A forma un doble enlace de H con la T, y la G uno triple con la C.

Funciones

El ADN es el portador de la información genética o hereditaria de los seres vivos y como tal puede realizar las siguientes funciones: Codificación: la información del ADN está codificada en un lenguaje químico que es el código genético, basado en la secuencia de bases. Replicación o duplicación: el ADN es capaz de hacer copias de sí mismo, de forma que, en la división celular, pueda pasarse una copia idéntica a cada célula hija. Transcripción: el ADN puede copiar su información en una molécula de ARNm. Traducción: la copia del ADN en ARNm puede ser leída por los ribosomas y fabricar proteínas.

ARN

El ARN puede encontrarse en diversos lugares de la célula: núcleo, citoplasma, ribosomas, cloroplastos, mitocondrias.

Estructura

Forma una cadena sencilla de nucleótidos, aunque puede tener regiones donde las bases se complementan y forman cadenas dobles.

Tipos y función

Existen varios tipos de ARN, con estructura y funciones diferentes pero coordinadas: ARNm (ARN mensajero): copia la información del ADN y la lleva a los ribosomas. ARNr (ARN ribosomal): forma parte de la estructura de los ribosomas, junto a decenas de proteínas. ARNt (ARN transferente): transportan los aa a los ribosomas para la fabricación de proteínas.